内容:
前言
腈氯纶是丙烯腈(an)和氯乙烯或偏氯乙烯(vdc)经聚合和纺丝工艺制成的短纤维。它是一种热塑性纤维,软化范围比腈纶(熔化点在220 e以上)低[l],耐高温特性不够理想。但该纤维分子取向度较高,耐磨性能优异。由于纤维中含有大量氯元素,因此,有一定的阻燃效果,极限氧指数可达26~34[223]。
试验采用oleophobol有机氟整理剂对腈氯纶/棉混纺织物进行拒水拒油整理,探讨整理剂和交联剂用量以及焙烘条件对整理效果的影响,优化了整理工艺。整理后织物具有理想的拒水拒油性能,且极少影响阻燃性能和强力,满足服用要求。
1试验部分
1.1材料和仪器
织物 14.8tex/14.8tex325根/10cm@225根/10 cm腈氯纶/棉(80/20)混纺织物。
试剂 拒水拒油整理剂obophobol,交联剂(亨斯迈公司),润湿剂jfc(天津市化学试剂三厂)。仪器nm2450均匀轧车,ek25e焙烘机(日本大荣科学精器制作所),jysp2180型接触角测定仪(北京金盛鑫检测仪器有限公司),yg0654/pc型电子织物强力机(山东莱州市电子仪器有限公司),czf23型水平垂直燃烧测定仪(南京市江宁区分析仪器厂),hc22型氧指数测定仪(南京市江宁区分析仪器厂),sta409pc综合热分析仪(德国耐驰公司)。
1.2拒水拒油整理工艺
工艺流程 浸轧整理液(二浸二轧,轧余率70%) y预烘(100e@3min) y焙烘(150e@min)
整理液处方/(g/l)
拒水拒油整理剂 60
交联剂 20
渗透剂 jfc 1
1.3试验方法
1.3.1热重分析
采用sta 409pc综合热分析仪进行纤维的热重分析(tg),加热速率为10e/min,测温范围为25~1oooe,静态空气气氛40ml/min,参比物a2al203。
1.3.2接触角测试
用微量注射器量取0.05ml蒸馏水(表面张力为72.8mn/m)作为接触角测试液体,滴在织物表面,用jysp2180型接触角测定仪测定。
1.3.3拒油效果测试[4]
按照aatcc 118)20025拒油性:抗碳氢化合物试验6标准,采用8种表面张力依次降低的烃类液体同系物滴在织物表面,静置30s后,观察织物的润湿情况以在30s内不润湿织物的液滴最高等级作为该织物的拒油度。
1.3.4阻燃性测试[5]
方法一 按照gb/t 5455)19975纺织品燃烧性能试验垂直法6,将试样沿经向剪成一定尺寸,在czf2 3型水平垂直燃烧测定仪上进行测试。将待测样置于规定的燃烧器下点燃,测量规定点燃时间后试样的续燃、阴燃时间、损毁长度及炭长,测试3次,取平均值。
方法二 按照gb/t 5454)19975纺织品燃烧性能试验氧指数法6,将试样沿经向剪成一定尺寸,在hc22型氧指数测定仪上进行测试。将待测样置于燃烧筒中的试样夹上,罩上玻璃罩,调节氧气和氮气比例,用特定的点火器点燃试样,使试样燃烧至损毁长度为40mm时自熄,此时的氧气百分含量即为该试样的极限氧指数(loi)值。
1.3.5强力测试
按照gb/t 3923.1)19975纺织品织物拉伸性能第1部分:断裂强力和断裂伸长率的测定条样法6测定。
2结果与讨论
2.1热重分析
腈氯纶/棉混纺织物的受热性能见图1。
由图1看出,tg曲线有两段失重明显。经分析,第一段失重主要是由于纤维中水分和低分子挥发物受热挥发:第二段失重最为剧烈(250e左右),迅速放出nh3、hcn,且偏氯乙烯分解出hci气体:第三段先增加后又趋缓,这是因为在此段聚丙烯腈分子结构发生部分环化,侧基减少,从而减少了失去小基团的可能性。随着温度的进一步升高(360e以上),聚丙烯腈分子发生断链及氧化反应,在这一段有hcn、c02、co等气体放出。由此可知,为了保证腈氯纶/棉混纺织物的性能,在整理加工时温度不宜太高,一般应低于200e。
2.2 0leophobol用量对拒水拒油效果的影响
设定oleqohobol用量分别为30,40,50,60,70g/l,整理后织物的拒水拒油性能见表l。
从表1可以看出,oleophobol用量在30~60 g/l时,纵物拒7k双呆随看整埋刑用鱼瑁刀口叨抛向;当用量超过60g/l拒水效果不再改善,此时拒油效果已达到8级。所以,整理剂用量以60g/l为宜。
2.3交联剂用量对拒水拒油效果的影响
奁联剂用景对拒水拒油效果的影响见表2。
由表2可以看出,交联剂用量对整理效果的影响较小,原因在于交联剂的作用是改善整理后织物的耐久性。综合考虑接触角和拒油性能,交联剂用量选20 g/l。
2.4焙烘温度对拒水拒油效果的影响
焙烘温度对整理效果的影响见表3。
从表3可以看出,焙烘温度为120—150e,接触角随温度的升高略有增大,超过150e后升始下降;而在130e时拒油性即可达到8级。焙烘温度150e时整理效果最好。
2.5焙烘时间对拒水拒油效果的影响
焙烘时间对整理效果的影响见表4。
从表4可看出,焙烘时间过短,拒水拒油整理效果不佳,这是因为有机氟在较短的时间内不能完全自聚或成膜,只有当焙烘时间充分才能达到理想的整理效果。焙烘时间选3min。
综上所述,拒水拒油整理剂oleophobol对腈氯纶/棉混纺织物整理的最优工艺条件为:oleophobol60g/l,交联剂20g/l,渗透剂fc l g/l,100e预烘3min 150e焙烘3min。
2.6整理前后织物的接触角比较
图2为整理前后织物接触角测试的照片。
未经拒水拒油整理的织物,液滴接触织物表面瞬间的接触角情况见图2 (a),之后在短时间(约5s)内润湿织物表面并迅速铺展开来[图2(b)];而经ole02 phobol最优工艺整理后的接触角为137.4b[图2(c)]。
2.7整理后织物的性能测试
织物经最优工艺整理后阻燃性能和强力见表5。
从表5可以看出,用oleophobol整理剂对腈氯纶/棉混纺织物进行拒水拒油整理后,除续燃时间外,织物其它阻燃性稍有变化,阴燃时间延长0.25s损毁长度增加0.15cm,炭长和loi值略有降低,但仍能满足阻燃纺织品的服用要求。此外,整理后织物的断裂强力下降不大,而撕破强力略有提高,说明oleophobol整理剂对腈氯纶/棉混纺织物的损伤较小。
3结语
(1)通过对腈氯纶/棉混纺织物的热重曲线分析,发现该纤维的耐高温性能不够理想,温度达250e左右时会发生较明显失重,故整理温度不宜超过200e。
(2)腈氯纶/棉混纺织物oleophobol整理的优化工艺条件为:oleophobol整理剂60 g儿交联剂20g/l,渗透剂.ifclg/1100e预烘3mh,150e焙烘3min。整理后,织物的接触角为1374h拒油等级可达8级。
(3)经最优工艺整理的腈氯纶/棉混纺织物,各项性能指标和强力变化都不大,说明整理剂oleophobol基本不影响该混纺织物自身性能。